Question

由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下：

（1）H₂O₂的结构式为___。“制I₂”过程中加入的硫酸不能过多的原因是_____。

（2）制CuI（s）步骤反应的离子方程式为_________。

（3）工艺中五种物质的制备反应中，不涉及氧化还原反应的步骤是“制___”。

（4）“制KI（aq）”时，该温度下水的离子积为K_w＝1.0×10^－13，K_sp[Fe（OH）₂]＝9.0×10^－15。为避免0.9 mol·L^－1 FeI₂溶液中Fe²⁺水解生成胶状物吸附I^-，起始加入K₂CO₃必须保持溶液的pH不大于________。

（5）“制KIO₃溶液”反应的离子方程式为______。

（6）KCl、KIO₃的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO₃（aq）”得到KIO₃晶体的操作步骤为____。

Answer

H—O—O—H 会导致在“制KIO3（aq）”步骤中加入的KOH量过多，浪费试剂 2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2SO42-＋8H＋ KI（aq） 6.0 5Cl2＋I2＋12OH－=2IO3-＋10Cl－＋6H2O 蒸发浓缩，冷却结晶（过滤） （2分，“过滤”答不答都给分）

【解析】

根据流程：含碘废水中加入二氧化硫和硫酸铜发生发应：2SO2+I2+2Cu2++4H2O═2CuI↓+SO42-+8H+制备CuI（s），过滤，滤液1含硫酸，向滤渣中加入铁粉、水，发生反应：2CuI+Fe=2Cu+FeI2，制得FeI2（aq），过滤得到的滤渣1为Fe和Cu，滤液中加入碳酸钾发生反应：K2CO3+FeI2=FeCO3↓+2KI，滤渣2为FeCO3，酸性条件下，KI、过氧化氢发生氧化还原反应：2I-+2H++H2O2=H2O+I2生成碘单质，滤液2含有硫酸钾，碘单质、氯气、KOH发生反应5Cl2+I2+12OH-═2IO3-+10Cl-+6H2O，得到含有KIO3的溶液，经过蒸发浓缩，降温结晶得到KIO3晶体。

(1) H2O2的电子式为：，结构式H—O—O—H；答案为H—O—O—H；硫酸后面要加KOH，故答案为：会导致在“制KIO3（aq）”步骤中加入的KOH量过多，浪费试剂；

(2) 通入SO2的目的是将I2还原为I−,其自身被氧化为为SO42−,离子反应为：2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2SO42-＋8H＋，故答案为：2SO2＋I2＋2Cu2＋＋4H2O=2CuI↓＋2SO42-＋8H＋；

(3) 根据分析,KI(aq)的生成无化合价升降变化，为非氧化还原反应，故答案为：KI(aq)；

(4) 已知：Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10−15,现测得c( FeI2)=0.9 mol⋅L−1,则由公式算的c(OH−)=L=10−7mol/L,此温度下,Kw=1.0×10−13,则c(H+)=(1×10−13/10−7)mol/L=10−6mol/L，故pH=6.0，故答案为：6.0；

(5) 根据分析,“制KIO3溶液”反应的离子方程式为：5Cl2＋I2＋12OH－=2IO3-＋10Cl－＋6H2O，故答案为：5Cl2＋I2＋12OH－=2IO3-＋10Cl－＋6H2O；

(6)根据KCl、KIO3的溶解度曲线,将“KIO3(aq)”蒸发浓缩,降温结晶得到KIO3晶体，故答案为：蒸发浓缩，降温结晶。